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1、第六章 集成运算放大器,信息工程学院 电子技术基础课程组,2019/4/20,6. 集成运算放大器,集成电路运算放大器中的电流源 镜像电流源 微电流源 电流源作有源负载 高输出阻抗电流源(Wilson Current Mirror) 组合电流源 Current Source and Current Sink,差分式放大电路,集成电路运算放大器及其主要参数,康5版FET电流源(P260261),多级放大电路的组成和耦合方式 耦合方式：阻容、直接、变压器、光电 组成,2019/4/20,模拟集成电路的组成,输入级：前置放大级，获取输入信号,中间放大级：提高电压放大倍数,功率输出级：降低输出电阻，提
2、高带负载能力,BJT、FET差分放大电路,多级共源、共射放大电路，复合管结构,（互补对称）电压跟随器,偏置电路： 设置、稳定静态工作点,恒流源,外围辅助电路,保护电路,电平偏移电路,高频补偿环节,2019/4/20,多级放大电路的耦合方式,多级放大电路中各级之间、放大电路和信号源以及负载之间的连接方式被称为耦合方式,阻容耦合：耦合电容各级直流信号互相隔离、Q点相互独立，静态设计与调试方便低频特性差；不利于集成,直接耦合：导线连接低频特性良好；便于集成各级Q点相互影响，参数计算复杂、调试困难；零点漂移严重差分输入,变压器耦合：变压器各级直流信号互相隔离、Q点相互独立，静态设计与调试方便；匹配阻抗
3、，实现最大功率转移低频特性差；不利于集成应用于大功率和高频信号的放大,光电耦合：光电耦合器电光电转换实现隔离耦合，输入输出在电气上是绝缘的共模抑制比高有传输延迟,2019/4/20,镜像电（恒）流源,IC2 = IC1 = IREFIB IREF,IC2与IREF互为镜像,若需要IC2 R ，在集成电路中不易实现。故推出 微电流源（A级）,IREF =,改进：带缓冲的镜像电流源,应用范围：较大工作电流 （mA级）,IREF =,2019/4/20,微电（恒）流源,Re2,利用两管基-射极电压差VBE控制输出电流IC2。,VBE很小， Re2无需很大就可以获得微小电流。,IC2 稳定：T2的VB
4、E很小，工作在输出特性的弯曲部分，变化远小于IREF的变化； T1对T2有温度补偿作用。,例 6.1.1,2019/4/20,充当有源负载,放大管,镜像电流源的交流电阻，一般在几百千欧以上,2019/4/20,高输出阻抗恒流源（Wilson）,2019/4/20,组合电流源,2019/4/20,差分式放大电路,温度漂移、温漂指标 差分式放大电路抑制温漂,结构特点： 电路对称、恒流源提供偏置条件、正、负电源供电,基本概念和术语： 四种工作模式、差模信号、共模信号、差模输入方式、共模输入方式、,一、差分式放大电路,二、FET差分式放大电路,三、差分式放大电路的传输特性（P172图6.2.10）,2
5、019/4/20,差分式放大电路的一般结构1,电路完全对称：,共模输入方式：,差模输入方式：,单端输出：,双端输出：,单端输出：,双端输出：,2019/4/20,单管共射极放大电路,共射极放大电路,工作原理 静态分析：无输入信号时，基极接地 动态分析（微变等效电路）：,2019/4/20,差分式放大电路的一般结构2,共模信号与差模信号：,对任意的两个输入信号，定义,单端输出,双端输出,单端输出,双端输出,2019/4/20,差分式放大电路的一般结构3,特性指标：,总的输出电压各自叠加,差模输入电阻、共模输入电阻、输出电阻,2019/4/20,长尾电路,静态分析：,动态分析： 共模输入方式下画共
6、模交流通路 差模输入方式下画差模交流通路,主要性能指标的总结,2019/4/20,共模交流通路,电路完全对称：,电路等效为：,共模增益：,双端输出:,单端输出:,2019/4/20,差模交流通路,电路完全对称：,电路等效为：,差模增益：,双端输出:,单端输出:,公共的发射极电位交流分量为0，地,2019/4/20,基本差分式放大电路,电路结构,工作原理 静态分析：显然静态时双端输出电压为零 动态分析： 基本差分电路交流通路 差模交流通路 共模交流通路,主要技术指标的计算,带调零电阻的差分放大电路（P171图6.2.9）,2019/4/20,基本差分式放大电路交流通路,2019/4/20,差模交流通路,2019/4/20,共模交流通路,2019/4/20,主要技术指标的计算,差模电压增益 双端输入，单端输出 双端输入，双端输出 单端输入，双端输出 单端输入，单端输出,共模电压增益,共模抑制比,输入电阻，输出电阻，频率响应,或,例6.2.1,2019/4/20,差模电压增益,2019/4/20,共模电压增益,2019/4/20,2Re,2019/4/20,2019/4/20,2019/4/20,作业,6.2.2,2019/4/20,6.2.2,
